Python List Values應用與示例

一、Python列表簡介

Python列表是一種可變的數據類型，可以存儲任意數量和類型的元素，用方括號([])表示，元素之間用逗號(,)分隔。

列表可以是整型、浮點型、字符串、元組、甚至是其他列表，即可以嵌套。列表是Python中最常用的數據結構之一，可以進行增、刪、改、查、排序等各種操作。

二、列表常用操作

1. 創建列表

list1 = []  # 空列表
list2 = [1, 2, 3, 4]  # 數字列表
list3 = ['a', 'b', 'c', 'd']  # 字符串列表
list4 = [1, 'a', 2, 'b']  # 混合列表
list5 = [[1, 2], [3, 4], [5, 6]]  # 嵌套列表

2. 訪問列表元素

list1 = [1, 2, 3, 4, 5]
print(list1[0])  # 輸出1，即第一個元素
print(list1[-1])  # 輸出5，即最後一個元素
print(list1[1:3])  # 輸出[2, 3]，即切片操作，返回第二個到第三個元素
print(list1[:3])  # 輸出[1, 2, 3]，即從開始到第三個元素
print(list1[3:])  # 輸出[4, 5]，即從第四個到最後一個元素

3. 列表操作

3.1 增加元素

list1 = [1, 2]
list1.append(3)  # 在列表最後添加3
print(list1)  # 輸出[1, 2, 3]

list2 = [4, 5]
list3 = list1 + list2  # 將兩個列表合併
print(list3)  # 輸出[1, 2, 3, 4, 5]

3.2 刪除元素

list1 = [1, 2, 3, 4]
del list1[0]  # 刪除第一個元素
print(list1)  # 輸出[2, 3, 4]

list2 = [1, 2, 3, 4, 5, 6]
list2.remove(2)  # 刪除第一個值為2的元素
print(list2)  # 輸出[1, 3, 4, 5, 6]

3.3 修改元素

list1 = [1, 2, 3]
list1[0] = 4  # 將第一個元素修改為4
print(list1)  # 輸出[4, 2, 3]

3.4 排序

list1 = [3, 1, 2]
list1.sort()  # 將列表從小到大排序
print(list1)  # 輸出[1, 2, 3]

list2 = ['b', 'c', 'a']
list2.sort()  # 將字符串列表按字母順序排序
print(list2)  # 輸出['a', 'b', 'c']

三、列表應用示例

1. 列表作為函數參數傳遞

函數可以接受列表作為參數，進行操作後返回新的列表。

def square_list(l):
    new_list = []
    for i in l:
        new_list.append(i ** 2)
    return new_list

list1 = [1, 2, 3]
list2 = square_list(list1)
print(list2)  # 輸出[1, 4, 9]

2. 列表用於處理數據

列表可以用於處理數據，如讀取文件，將文本內容存入列表中，進行統計分析。

# 讀取文件，將文本內容存入列表中
with open('test.txt', 'r') as f:
    data = f.readlines()

# 統計詞頻
word_count = {}
for line in data:
    line = line.strip()
    words = line.split()
    for word in words:
        if word in word_count:
            word_count[word] += 1
        else:
            word_count[word] = 1

# 輸出前10個出現頻率最高的單詞
word_count = sorted(word_count.items(), key=lambda x: x[1], reverse=True)
for i in range(10):
    print(word_count[i])

3. 使用列表實現棧

棧是一種具有後進先出(LIFO)性質的數據結構，可以使用列表來實現。

class Stack:
    def __init__(self):
        self.items = []

    def is_empty(self):
        return len(self.items) == 0

    def push(self, item):
        self.items.append(item)

    def pop(self):
        return self.items.pop()

    def top(self):
        return self.items[-1]

s = Stack()
s.push(1)
s.push(2)
s.push(3)
print(s.top())  # 輸出3
s.pop()
print(s.top())  # 輸出2

4. 使用列表實現隊列

隊列是一種具有先進先出(FIFO)性質的數據結構，也可以使用列表來實現。

class Queue:
    def __init__(self):
        self.items = []

    def is_empty(self):
        return len(self.items) == 0

    def enqueue(self, item):
        self.items.append(item)

    def dequeue(self):
        return self.items.pop(0)

q = Queue()
q.enqueue(1)
q.enqueue(2)
q.enqueue(3)
print(q.dequeue())  # 輸出1
print(q.dequeue())  # 輸出2

四、總結

本文介紹了Python列表的基本概念和常用操作，以及對列表的應用示例，包括作為函數參數傳遞、處理數據、實現棧和隊列等。列表是Python中最重要且常用的數據結構之一，掌握列表的使用對於編程非常重要。